浙江
近期天文学家在距离地球125亿光年的遥远星系J0148-4214中，首次同时找到了三个正在暴饮暴食的超大质量黑洞。这项由德国马克斯·普朗克地外物理研究所团队领导、发表在国际顶刊《天文学与天体物理学》上的重磅研究，用确凿的观测数据打破了天文学界对早期宇宙黑洞演化的固有认知。
我们通过詹姆斯·韦伯空间望远镜看到的这幅景象，发自大爆炸后仅12亿年的宇宙黎明时期。受宇宙膨胀影响，这个星系的光经过125亿年的长途跋涉才抵达地球，红移值高达5.02。在这个总恒星质量只有13亿倍太阳质量的古老星系内部，竟然异常拥挤地聚集着三个活跃的超大质量黑洞。
最核心的位置正上演着一场双星并合的序曲：两个超大质量黑洞紧紧贴在一起，投影距离仅仅相距620光年。其中主黑洞是个质量达到太阳8000万倍的庞然大物。要知道，我们银河系中心的黑洞质量也只有太阳的400万倍，而这个远古星系核心黑洞的质量居然是银河系黑洞的20倍。而围绕它旋转的副黑洞虽然质量只有太阳的60万倍，表现却极其狂暴，它正在以超越理论极限的超爱丁顿速率疯狂吞噬周围的气体。在爱丁顿极限下，黑洞辐射的强大光压通常会吹散周边物质，但这个小黑洞周围的气体跌落速度实在太快，光压根本挡不住它的暴饮暴食。
不仅如此，在距离星系中心约5500光年的郊区外围，还游荡着第三个质量约为太阳200万倍的黑洞。天文学家推测，它可能是过去某个被吞并的小星系残留的黑洞核心，也有可能是在复杂的引力三体博弈中被甩向外围的被踢飞者。一个星系同时包揽三个活跃黑洞，这在远古宇宙的观测史上尚属首次。
在125亿光年之外，620光年的空间跨度在望远镜视野里只相当于微乎其微的一个像素点。传统望远镜只能看到一片模糊的混合强光，根本无法将它们区分开来。
科学家之所以能精准解开这个死结，依靠的是詹姆斯·韦伯空间望远镜搭载的近红外光谱仪及其面阵光谱技术。这种技术能在拍摄图像的同时获取空间中每一个像素点的光谱特征，构建出三维数据立方体。当气体被黑洞强引力撕扯并吸入时，会释放出特定的氢原子辐射光谱。研究团队精准捕捉到了氢原子在不同黑洞引力场中高速运动的光谱特征与多普勒频移，就像在宇宙深处给星系做了一次高分辨率的超声波诊断，成功把这三个黑洞的光谱指纹逐一剥离、精准定位，并精确计算出了各自的质量与吸积速率。
这项发现最震撼的地方，在于它直接破解了宇宙早期黑洞快速生长之谜。长期以来，天文学家一直难以解释大爆炸后仅10多亿年的早期宇宙中动辄几亿甚至几十亿倍太阳质量的巨型黑洞是如何诞生的。因为如果单靠单个黑洞自己慢慢吸积气体，时间根本不够用。
J0148-4214星系提供了一份活生生的关键证据：在宇宙极早期，星系之间的剧烈碰撞与并合非常频繁。星系并合不仅把多颗黑洞汇聚到了同一个系统里，碰撞产生的强大引力扰动还打破了星际气体的角动量平衡，将大量气体直接推送进黑洞嘴里，触发了狂暴的超极限吞噬。这种星系合并与超极限吞噬的协同作用，正是超大质量黑洞在早期宇宙异军突起的关键途径。
天文学家计算表明，星系中心这两个相距620光年的黑洞，已经在引力的牵引下不可逆地走向彼此，预计将在未来几亿年内发生猛烈碰撞并融合成一个更加庞大的黑洞。而郊区那个200万倍太阳质量的黑洞，也将在漫长的引力拉扯中向中心靠拢。这种多黑洞系统的并合，将释放出震撼宇宙的低频引力波。随着未来的空间引力波探测器发射升空，人类将很有可能在浩瀚宇宙中直接听见这类古老三黑洞系统相撞发出的引力波绝响。
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